问题 问答题

如图,A、B、C三个木块的质量均为m,置于光滑的水平桌面上,B、C之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不固连.将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连,使弹簧不能伸展,以至于B、C可视为一个整体.现A以初速度v0沿B、C的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起.以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离.已知离开弹簧后的速度恰好为v0.求弹簧释放的势能.

答案

(1)设碰后A、B和C的共同速度的大小为v,由动量守恒定律得:mv0=3mv,

设C离开弹簧时,A、B的速度大小为v1,由动量守恒得3mv=2mv1+mv0,解得:v1=0;

(2)设弹簧的弹性势能为EP,从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒,有

1
2
(3m)v2+EP=
1
2
(2m)v12+
1
2
mv02,解得:EP=
1
3
mv02

答:弹簧释放的势能为

1
3
mv02

单项选择题
材料分析题